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La mémoire immunitaire et les interactions du système immunitaire avec les différentes parties du corps

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Objectif

Comprendre comment la réponse immunitaire peut être accélérée grâce à la vaccination

Points clés

La réponse immunitaire adaptative comprend deux phases, la réponse immunitaire primaire et la réponse immunitaire secondaire, qui permettent la mise en place de la mémoire immunitaire.
C’est la création de cellules mémoires, et donc la mise en place de la mémoire immunitaire, lors de la première rencontre avec un micro-organisme pathogène, qui permet une réponse immunitaire secondaire plus rapide et plus importante lors de la deuxième rencontre avec le même micro-organisme.
La vaccination déclenche la mémoire immunitaire en provoquant artificiellement la rencontre entre les cellules immunitaires et le micro-organisme, sous une forme immunogène mais non-pathogène. Elle permet ainsi le déclenchement de la réponse immunitaire secondaire dès la première rencontre naturelle avec le micro-organisme pathogène.
Les cellules mémoires formées lors de la réponse immunitaire primaire (déclenchée par vaccin ou rencontre naturelle) vivent plusieurs années, au contraire des plasmocytes, anticorps, LTc et LT auxiliaires. Elles sont spécifiques à un antigène.
Le système immunitaire est localisé dans tout l’organisme et est en lien avec de nombreux organes. Il a un lien avec le système nerveux et avec le microbiote.

Pour bien comprendre

La réponse immunitaire innée
La réponse immunitaire à médiation humorale
La réponse immunitaire à médiation cellulaire

Notre organisme peut être infecté par de nombreuses bactéries ou virus. Lorsqu’une infection survient, le système immunitaire entre en jeu afin de permettre à notre organisme de retrouver un fonctionnement normal. Des expériences ont pu mettre en évidence qu’un même individu avait une réponse immunitaire plus rapide et plus importante si il était infecté par un élément pathogène auquel il a déjà été confronté. Ce phénomène se nomme la mémoire immunitaire.

1. La mise en place de la mémoire immunitaire

a. La mise en évidence de la mémoire immunitaire

Quand les lymphocytes T et B sont activés lors d’un premier contact avec l’antigène, une fraction des cellules va évoluer en lymphocytes mémoires. Ce premier contact avec l'antigène se nomme la réponse immunitaire primaire.

Ces lymphocytes sont de type B mémoires, T CD4 mémoires et T CD8 mémoires. Ils ont acquis la capacité de reconnaître l’antigène rencontré avec une forte affinité et vont jouer un rôle important si l’organisme rencontre de nouveau le micro-organisme pathogène.

Ces lymphocytes mémoires circulent en permanence dans l’organisme et sont capables de s’activer au contact de l’agent pathogène. Ainsi, la réponse adaptative est plus rapide et plus importante pour éliminer spécifiquement l’agent infectieux. Ce second contact avec l’antigène se nomme la réponse immunitaire secondaire, elle est le reflet de la mémoire immunitaire.

b. Les mécanismes cellulaires associés lors de la réponse immunitaire secondaire

Lors du déclenchement la réponse immunitaire primaire, les plasmocytes, les lymphocytes T auxiliaires et les lymphocytes T cytotoxiques ont une durée de vie courte, de l’ordre de quelques jours. Mais lors de la différenciation de ces cellules sont aussi produits des lymphocytes B mémoires, des lymphocytes T4 mémoires et des lymphocytes T8 mémoires qui ont une durée de vie bien plus longue, de l’ordre de plusieurs années. De ce fait, ces cellules déjà présentent dans notre système lymphatique permettront une réponse plus rapide et plus importante si elles rencontrent à nouveau l’antigène qui les a activés.

2. Mémoire immunitaire et vaccination

La vaccination est un procédé mis en place afin d'empêcher le développement de maladies mortelles induites par des micro-organismes. Ce processus utilise la mémoire immunitaire pour fonctionner.

C’est en 1796 qu’un médecin de campagne, Édouard Jenner, utilise la vaccination en immunisant un jeune garçon contre la variole. Aujourd’hui les vaccins ont évolué, mais ils se basent toujours sur le même principe.

Il est nécessaire d’injecter à un patient un micro-organisme, ou un fragment de ce dernier, qui aura perdu son pouvoir pathogène. Cela signifie inoculer la maladie devenue inoffensive mais toujours en possession de son pouvoir immunogène, ce qui permet de déclencher une réponse immunitaire.

Il existe de nombreuses formes de vaccins, comme par exemple : les vaccins utilisant des bactéries ou des virus vivants avec un pouvoir pathogène atténué, des vaccins utilisant des bactéries ou des virus tués, des vaccins utilisant des fragments de bactéries ou de virus, etc.

L’organisme, en réponse à cette injection, induira une réponse immunitaire primaire sans développer la maladie. De cette manière, il pourra combattre plus efficacement si l’organisme rencontre l’organisme pathogène par voie naturelle.

Il est à noter que des rappels dans la vaccination seront nécessaires pour que le pool de cellules mémoires reste suffisant et stable.

Remarque :
Il est complexe d’éviter le développement de certains virus par la vaccination, comme c’est le cas pour le VIH ou le virus de la grippe. En effet, ces derniers possèdent une grande variation de leurs protéines membranaires ce qui rend très complexe la mise au point d’un vaccin.

La vaccination repose donc sur ce principe de mémoire immunitaire. Elle permet d'avoir une réponse immunitaire spécifique plus rapide lors d’un contact avec l’agent pathogène.

3. Évolution du phénotype immunitaire et son intégration dans l’organisme

Dans les conditions naturelles, tous les individus ne sont pas confrontés aux mêmes antigènes : certains présents en Afrique, par exemple, ont complètement disparu du continent européen. Par conséquent, certains clones de lymphocytes sont particulièrement développés chez certaines populations données, puisque ce sont les antigènes qui sélectionnent les clones lymphocytaires. Les populations de cellules mémoires varient donc d'un sujet à l'autre.

En revanche, les campagnes de vaccinations à l'échelle nationale, voire mondiale, ont tendance à faire évoluer le phénotype immunitaire des individus.

Au regard de la structure de notre système immunitaire, nous pouvons noter que ce dernier est localisé dans la totalité de notre organisme, comme l’indique la schématisation ci-dessous.

De nombreux scientifiques ont pu mettre en évidence un lien entre le système immunitaire et le microbiote, et entre le système immunitaire et le système nerveux.

En effet, des expériences ont montré que les souris axéniques (souris qui ne possèdent pas de microbiote) ont une réponse immunitaire moins forte vis-à-vis d’un pathogène que des souris normales.

Concernant le système nerveux, des scientifiques ont découvert que les neurones de souris traitées par injection d’interleukine (la protéine qui stimule la multiplication et la différenciation des cellules de la réponse immunitaire) étaient différents de ceux de souris témoins. En effet, leurs neurones présentaient des dendrites moins nombreux, moins longs et moins ramifiés que les dendrites des souris témoins.